鋼(gang)(gang)的熱處理是(shi)指將鋼(gang)(gang)在固態下進行(xing)不同的加熱、保溫和冷卻,以改變(bian)其組織,從(cong)而獲得所(suo)需性能(neng)的一種工藝。
常用(yong)鋼的熱處理方法可作如下(xia)分類:
熱處理的方法雖然很多,但任何一種熱處理工藝都是由加熱、保溫、冷卻三個階段組成的(見圖1-1),只是加熱溫度、保溫時間和冷卻速度不同。
1. 鋼(gang)的(de)退火與正火
①. 鋼的退(tui)火
根(gen)據鋼(gang)的(de)成分和退火目的(de)不(bu)同,退火工(gong)藝有多種(zhong)。根(gen)據實際(ji)工(gong)程施工(gong)的(de)需要,現在著重介紹完全退火和去應力(li)退火。
完(wan)全(quan)退火主(zhu)要用(yong)于亞共析(xi)碳(tan)鋼和合(he)金鋼的(de)鑄件、鍛(duan)件、熱軋型(xing)材和焊接結(jie)構(gou)件,其目(mu)的(de)是(shi)細化晶粒,消除內應力(li)和組織上(shang)的(de)缺陷,降低硬度,為隨后的(de)切(qie)削加工和淬火、回火做(zuo)好準備。
去應(ying)力(li)退火又稱低溫退火,它主要用于(yu)消除鑄件(jian)、鍛(duan)件(jian)、焊接件(jian)、冷沖壓(ya)件(jian)以及機械加(jia)工(gong)零(ling)件(jian)的殘余應(ying)力(li),如果殘余應(ying)力(li)不消除,零(ling)件(jian)在加(jia)工(gong)中或(huo)長期(qi)使(shi)用過程中會引起變形,甚至(zhi)產(chan)生裂紋。
②. 鋼的(de)正火(huo)
正(zheng)火(huo)(huo)(huo)實際上是退火(huo)(huo)(huo)的一個(ge)特例。正(zheng)火(huo)(huo)(huo)與退火(huo)(huo)(huo)不同的是正(zheng)火(huo)(huo)(huo)的冷卻速度快,過冷度大,因此產(chan)生偽共析轉變,使組織中的珠(zhu)光體(ti)量增多,片層間(jian)距(ju)變小。正(zheng)火(huo)(huo)(huo)與退火(huo)(huo)(huo)后鋼(gang)件(jian)組織的差別,引(yin)起性(xing)能上的不同:正(zheng)火(huo)(huo)(huo)后鋼(gang)件(jian)的強度、硬度、韌性(xing)都(dou)比退火(huo)(huo)(huo)后高,且塑(su)性(xing)并不降低(di)。正(zheng)火(huo)(huo)(huo)常用于低(di)合金(jin)鋼(gang)的熱處理(li)。
2. 鋼的淬(cui)火與回(hui)火
①. 鋼(gang)的淬火
淬火(huo)是(shi)將鋼加熱(re)(re)到其相變點(dian)溫度(du)以上,并保(bao)持一定時間,使(shi)其組織(zhi)發(fa)生變化,然后快(kuai)速冷卻,從而使(shi)其組織(zhi)發(fa)生轉變的熱(re)(re)處理工藝。經(jing)過淬火(huo)處理,能提高鋼的硬度(du)和耐磨性(xing)(xing)。由于鋼件(jian)的工作條件(jian)不(bu)同,要求(qiu)的性(xing)(xing)能差別很大,因(yin)此(ci),淬火(huo)后應(ying)進行適當的回火(huo),在不(bu)同的回火(huo)溫度(du)下(xia)可獲得不(bu)同的組織(zhi),從而使(shi)鋼件(jian)具備所要求(qiu)的力學性(xing)(xing)能。
②. 鋼的回火
鋼(gang)(gang)的(de)回火(huo)(huo)(huo)(huo)是(shi)(shi)將(jiang)淬(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)或正火(huo)(huo)(huo)(huo)后的(de)鋼(gang)(gang)件(jian)(jian)重新加熱到某一選定溫(wen)(wen)度,并保持一段時間,然后以適當的(de)速度冷(leng)卻至室溫(wen)(wen)。回火(huo)(huo)(huo)(huo)的(de)目的(de)是(shi)(shi)獲得(de)鋼(gang)(gang)件(jian)(jian)需要的(de)組織與(yu)性能(neng),穩(wen)定鋼(gang)(gang)件(jian)(jian)的(de)尺寸和(he)(he)(he)形態(tai),消(xiao)除(chu)鋼(gang)(gang)件(jian)(jian)的(de)內應力。回火(huo)(huo)(huo)(huo)分(fen)低溫(wen)(wen)回火(huo)(huo)(huo)(huo)(150~200℃)、中溫(wen)(wen)回火(huo)(huo)(huo)(huo)(350~450℃)和(he)(he)(he)高(gao)溫(wen)(wen)回火(huo)(huo)(huo)(huo)(500~650℃),各有其不同的(de)目的(de)和(he)(he)(he)適用范(fan)圍,尤其是(shi)(shi)高(gao)溫(wen)(wen)回火(huo)(huo)(huo)(huo),使(shi)鋼(gang)(gang)件(jian)(jian)具有一定的(de)強(qiang)度和(he)(he)(he)硬度,又有較好的(de)塑性和(he)(he)(he)韌(ren)性。
淬火和高溫回火合(he)在一起也稱(cheng)為調質處理,主(zhu)要(yao)用于重要(yao)的結構零(ling)(ling)件(jian),特別(bie)是在(zai)交變載荷下工作的機械零(ling)(ling)件(jian),如(ru)連(lian)桿、軸類等。